НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ АНТАРКТИЧЕСКИХ ЭКСПЕДИЦИЙ
Успехи, достигнутые в одной из областей науки, на которые она разделена ради удобства, являются в то же время успехами всей науки в целом; не обладая знаниями о том, что происходит в одной части света, мы, несомненно, тормозим общий научный прогресс.
В течение XIX века было совершено 68 плаваний в Антарктику, в значительной мере с целью котикового или китобойного промысла. Научные наблюдения производились лишь попутно.
В XX веке отношение к изучению Антарктики и антарктического материка резко изменилось. За первую половину XX века по 1955 г. включительно в южной полярной области побывало 212 экспедиций. Значительное их большинство осуществляло только научно-исследовательские задачи.
В начале XX столетия антарктические экспедиции были связаны главным образом с географическими исследованиями и с рекогносцировками антарктической геологии, гляциологии и биологии, т. е. они решали задачи, которые легко осуществлялись одно-двухгодичными работами. Но современные экспедиции находятся в совершенно другом положении. Почти всё, что можно было сделать в течение кратковременных исследований, уже выполнено. Теперь действительно ценных научных результатов могут достигнуть только экспедиции, способные производить непрерывные наблюдения в течение долгого времени. Наше время — это время перехода от экспедиционных к стационарным исследованиям.
Экспедиции, требовавшие в большинстве случаев самоотверженной работы, исключительного напряжения человеческих сил, подчас связанные с героической гибелью отдельных участников, дали большие научные результаты. В особенности это можно сказать про исследования, проведенные в XX веке, осуществлявшиеся планомерно, шаг за шагом. Им мы обязаны основными сведениями по физической географии и океанографии Антарктики, по геологии Антарктиды и прилегающих островов, по климату, по биологии, по условиям мореплавания и самолетовождения и т. д.
Живо и увлекательно развертывается на страницах книги Л. Хвата история открытия и исследований шестого материка нашей планеты. Борьба мореходов и путешественников за овладение загадочной Антарктидой, борьба, исполненная великолепного мужества, полная драматизма и напряжения, представлена автором довольно полно.
Но, прочитав эту книгу, читатель, быть может, задумается: какова же научная значимость громадной исследовательской работы в Антарктике?
Ниже в кратком очерке сделана попытка показать основные научные достижения антарктических экспедиций.
Особенности геологического строения
и рельефа Антарктиды
В настоящее время всё побережье Антарктиды покрыто аэрофотосъемками различного масштаба. Это позволило создать первые карты материка и сравнительно точно определить его площадь и длину береговой линии.
Чтобы составить себе ясное представление об особенностях строения Антарктиды и прилегающих к ней частей Мирового океана, обратимся к анализу гипсографической кривой и сравнению с ней некоторых показателей, полученных для Южного материка.
Гипсографическая кривая
Уже в самом начале XX века Норденшельд, исходя из особенностей геологического строения и рельефа, подразделил Антарктиду на две неравные части — Восточную и Западную.
Восточная Антарктида представляет собой сильно расчлененное высокогорное плато, возвышающееся на 1000–3500 м, целиком погребенное внутриматериковыми льдами. По краю плато, идущему вдоль моря Росса и моря Уэдделла, возвышаются горы, обязанные своим возникновением вертикальным поднятиям земной коры вдоль разломов.
В западной части, примыкающей к побережью Тихого океана, преобладают горные цепи. Среди них установлены отдельные вершины, уходящие ввысь на 6000 и более метров.
Восточные две трети материка соответствуют докембрию и покрывающим его частично горизонтальным пластам осадочных пород, или Большому антарктическому щиту Дэвида (1914). Щит простирается от Земли Коста, лежащей против Атлантики на 30° зап. долготы, проходит через Землю королевы Мод, Землю Эндерби, Землю Уилкса, Землю Адели и тянется до Земли Виктории, т. е. до 170° в. д., охватывая Главное плато Антарктиды и самую точку Южного полюса.
Остальная часть относится к Западной Антарктиде. Она сложена складчатыми гребнями, в большей части соответствующими мезозойским и третичным геосинклиналям. Эти гребни были прослежены от Южных Анд через острова Скотий (островную дугу Скотии) до материковой части Земли Грейама, а в последние годы (главным образом благодаря разведке с воздуха) дальше через Землю Мэри Бёрд до берегов моря Росса, т. е. приблизительно от 50 до 160° зап. долготы.
Между этими двумя отчетливыми геотектоническими провинциями находится зона опускания, или грабен Росс — Уэдделл. Это опустившаяся область, протягивающаяся от моря Росса до моря Уэдделла; она имеет примерно 900 км в поперечнике и 3600 км в длину.
Грегори (1912) назвал эту зону «гипотетической антарктической сбросовой долиной». Геологические связи заставляют отнести её к Антарктическому щиту.
За пределами материка лежат субантарктические океанические острова, разбросанные кольцом вокруг Антарктиды со стороны Атлантического и Индийского океанов.
Отличительной чертой всех субантарктических островов является то, что все они состоят исключительно из вулканических и сопровождающих их осадочных пород, восходящих по возрасту к третичному времени. Магматическая серия пород относится к «атлантическому» (богатому щелочами) типу, резко отличаясь от «тихоокеанского» (более богатого окисью кальция) типа Анд, Западной Антарктиды и Новой Зеландии, что говорит о совершенно другом её происхождении.
Если рассматривать антарктический континент как структурную единицу земной коры, то самой поразительной его особенностью является высота.
Уже одна средняя высота плато, оцененная на основании барометрической нивелировки приблизительно в 2400 м, ставит континент на исключительное место. Если даже сделать поправку на 300–1500 м ледяной шапки, то и остающаяся цифра говорит о необычайной высоте антарктической массы суши.
В противоположность поднятой внутренней части внешние края континента сейчас, повидимому, аномально низки. Внешняя граница континентального шельфа находится на глубине 500–900 м вместо «нормальных» 100–150 м. Это явление едва ли можно объяснить (Норденшельд, 1913) весом льда. Высокие береговые террасы, наблюдаемые во многих местах Антарктиды, говорят, наоборот, о слабом постгляциальном изостатическом поднятии.
Континентальный шельф варьирует в ширине от 40 до 500 км. Повидимому, наибольшей ширины он достигает в Тихоокеанском секторе, к югу от о. Петра I, а наименьшей — в некоторых местах у Восточной Антарктиды — к северу от мыса Адэр, Земли Эндерби и т. д.
Два широких изгиба береговой линии Росс — Уэдделл представляют собой шельфовые моря, покрывающие шельфы Росса и Уэдделла (или Филчер). По направлению к внешнему его краю поверхность шельфа местами поднимается, образуя серию крупных удлиненных моренных отмелей, которые носят названия банки Пеннел на шельфе Росса, банки Моусон против Земли Адели и Земли короля Георга V (Тейлор, 1930, 1940).
Ледниковые отложения прослеживаются сейчас в виде пояса, окружающего континент шириной от 350 до 1200 км (Хью, 1950). Возможно, что движение льда через внутренние части шельфа сносило отложившиеся там ранее мягкие осадки.
Наконец, материк, более или менее округлый по форме, окаймляется периферической зоной глубоких океанических бассейнов.
Область Антарктического щита рассматривается как продолжение Южной Африки, с одной стороны, и Австралии, — с другой, с геологическими чертами строения, характерными для древних щитов. Основание плато сложено гнейсами и кристаллическими сланцами, прорванными гранитами. На нем местами покоятся более молодые породы пермского возраста, которые известны также в Южной Африке и Австралии. Среди этих пород находятся угольные пласты, в особенности на Земле Виктории. Это грандиозные месторождения каменного угля, представляющие чередование (местами до семи пачек) сланцев и песчаников с угольными пластами не очень высокого качества, т. е. довольно зольными.
Исследователи этого района говорят, что, повидимому, запасы угля здесь не меньше, чем в Соединенных Штатах Америки, которым принадлежит одно из первых мест в мире по запасам каменного угля. Впервые месторождения угля были открыты в 1908 году геологом Уальдом вблизи Бермутского ледника. Затем при дальнейших исследованиях пласты угля были прослежены на протяжении почти в 3000 км. Общую перспективную оценку запасов угля сделал геолог Гулд.
Как указывалось выше, части щита, примыкающие к западной части моря Росса, переместились по разломам (сбросам) земной коры кверху. В этих местах образовались горы сбросового происхождения (горсты). Другая особенность этих гор заключается в том, что на их складчатом основании покоятся мощные толщи почти горизонтально залегающих горных пород, известных под названием биконских песчаников; они переслаиваются с базальтовыми
